package org.yray.sip.utils;

import cn.hutool.core.util.HexUtil;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.apache.commons.io.FileUtils;

import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;

/**0110010001010
 * s0000000abcdx	s000abcd	s0000000abcd1
 * s0000001abcdx	s001abcd	s0000001abcd1
 * s000001abcdxx	s010abcd	s000001abcd10
 * s00001abcdxxx	s011abcd	s00001abcd100
 * s0001abcdxxxx	s100abcd	s0001abcd1000
 * s001abcdxxxxx	s101abcd	s001abcd10000
 * s01abcdxxxxxx	s110abcd	s01abcd100000
 * s1abcdxxxxxxx	s111abcd	s1abcd1000000
 * 1.第一列，该值是通过取输入值的二进制补码表示形式产生的，如果是正数，不变，如果值为负数，则将符号位之后的所有位继续取反进行表示。
 * 2.^有符号的幅度表示
 * s为符号位，s取反（即正值用MSB = s = 1 编码），标记的位x被丢弃。
 * 请注意，表的第一列使用与第三列不同的负值表示
 * 例如，输入的十进制值 -21 ,在用补码的二进制表示1111111101011
 * 结果后继续位反转后以二进制表示为 1000000010100，
 * 它映射到 00001010（根据表的第一行，负值符号位取0）。
 * 解码时，这映射回 1000000010101，它被解释为十进制的输出值 -21。
 * 输入值 +52（二进制的 0000000110100）
 * 映射到 10011010（根据第二行，正值符号位取1），它映射回 0000000110101（十进制的 +53）。
 * 这可以看作是一个浮点数，具有 4 位尾数 m（相当于 5 位精度）、3 位指数 e和 1 个符号位s，
 * 其格式与公式给出 seeemmmm的解码线性值y一样 这是一个 13 位有符号整数，范围为 ±1 到 ±(2 12 − 2 6 )。
 * 请注意，由于添加了 0.5（量化步长的一半），
 * 因此没有压缩代码解码为零。 此外，该标准规定在传输八位字节之前将所有结果偶数位（LSB为偶数）反转。
 * 这是为了提供大量的 0/1 转换，以促进 PCM 接收器中的时钟恢复过程。
 * 因此，无声 A 律编码的 PCM 通道的 8 位样本在八位字节中编码为 0xD5 而不是 0x80。 当通过 E0 ( G.703 ) 发送数据时，首先发送 MSB（符号），最后发送 LSB。 ITU-T STL [3]将解码算法定义如下（它将解码值放在 16 位输出数据类型的 13 个最高有效位中）。
 *以上存疑，估计是法2
 *
 */
@Slf4j
public class CMG711 {
    private CMG711(){}

    private static Map<Short,Byte> map=new HashMap<>();
    private static final short[] ALAW_DECOMPRESS_TABLE = new short[]
            { -5504, -5248, -6016, -5760, -4480, -4224, -4992, -4736, -7552, -7296, -8064, -7808, -6528, -6272, -7040, -6784, -2752, -2624, -3008, -2880, -2240, -2112, -2496, -2368, -3776, -3648, -4032, -3904, -3264, -3136, -3520, -3392, -22016, -20992, -24064, -23040, -17920, -16896, -19968, -18944, -30208, -29184, -32256, -31232, -26112, -25088, -28160, -27136, -11008, -10496, -12032, -11520, -8960, -8448, -9984, -9472, -15104, -14592, -16128, -15616, -13056, -12544, -14080, -13568, -344, -328, -376,
                    -360, -280, -264, -312, -296, -472, -456, -504, -488, -408, -392, -440, -424, -88, -72, -120, -104, -24, -8, -56, -40, -216, -200, -248, -232, -152, -136, -184, -168, -1376, -1312, -1504, -1440, -1120, -1056, -1248, -1184, -1888, -1824, -2016, -1952, -1632, -1568, -1760, -1696, -688, -656, -752, -720, -560, -528, -624, -592, -944, -912, -1008, -976, -816, -784, -880, -848, 5504, 5248, 6016, 5760, 4480, 4224, 4992, 4736, 7552, 7296, 8064, 7808, 6528, 6272, 7040, 6784, 2752, 2624,
                    3008, 2880, 2240, 2112, 2496, 2368, 3776, 3648, 4032, 3904, 3264, 3136, 3520, 3392, 22016, 20992, 24064, 23040, 17920, 16896, 19968, 18944, 30208, 29184, 32256, 31232, 26112, 25088, 28160, 27136, 11008, 10496, 12032, 11520, 8960, 8448, 9984, 9472, 15104, 14592, 16128, 15616, 13056, 12544, 14080, 13568, 344, 328, 376, 360, 280, 264, 312, 296, 472, 456, 504, 488, 408, 392, 440, 424, 88, 72, 120, 104, 24, 8, 56, 40, 216, 200, 248, 232, 152, 136, 184, 168, 1376, 1312, 1504, 1440, 1120,
                    1056, 1248, 1184, 1888, 1824, 2016, 1952, 1632, 1568, 1760, 1696, 688, 656, 752, 720, 560, 528, 624, 592, 944, 912, 1008, 976, 816, 784, 880, 848 };

    private static final int C_CLIP = 32635;//32635
    private static final byte[] ALAW_COMPRESS_TABLE = new byte[]
 //           { 1, 1, 2, 2, 3, 3, 3, 3, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7 };
            { 1, 1, 2, 2, 3, 3, 3, 3, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7 };


    /**
     * 编码  pcm  to  G711 a-law
     * @param b
     * @return
     */
    public static byte[] encode( byte[] b){
        int j = 0;
        int count = b.length / 2;
        short sample = 0;
        byte[] res = new byte[count];
        for ( int i = 0; i < count; i++ )
        {
            sample = (short)  ( ( b[j++] & 0xff ) | ( b[j++] ) << 8 ) ;
            res[i] = encode711( sample );
            byte comp=linearToALawSample(sample);
            if(comp!=res[i])
            {
                log.info("{},{}",sample,HexUtil.encodeHexStr(new byte[]{comp,res[i]}));
            }
            Byte after=map.get(sample);
            if(after==null)
            {
                map.put(sample,res[i]);
            }
            else {
                if(after.byteValue()!=res[i])
                {
                    log.error("map={},res={}",after,res[i]);
                }
            }
        }
        List<String> list=new ArrayList<>();
        for (Map.Entry<Short,Byte> entry:map.entrySet())
        {
            list.add(entry.getKey()+"="+ HexUtil.encodeHexStr(new byte[]{entry.getValue()}));

        }
        list.sort((o1,o2)->{
            return Integer.valueOf(o1.split("=")[0])-Integer.valueOf(o2.split("=")[0]);
        });
        try {
            FileUtils.writeLines(new File("D:\\test\\wav\\10086\\1.txt"),list);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return res;
    }


    /**
     * 解码
     * @param b
     * @return
     */
    public static byte[] decode( byte[] b){
        int j = 0;
        byte[] res = new byte[b.length*2];
        for ( int i = 0; i < b.length; i++ )
        {
            short s = ALAW_DECOMPRESS_TABLE[b[i] & 0xff];
            res[j++] = (byte) s;
            res[j++] = (byte) ( s >> 8 );
        }
        return res;
    }


    /**
     * G.711编码方式将14bits（采用16bits采样与存储）的PCM信号编码成8bits的样本进行传输。
     * 原理：取影响较为重要的位编码成8位（保留重要位），比如下面的数据，前N较具有影响力，（以下2组数据，N=5）
     * 	0000 0001 1111 1111 (511)
     * 	0000 0001 1111 0000 (496)
     * 	0001 1111 1111 1111 (8191)
     * 	0001 1111 0000 0000 (7936)
     * 3.alaw编码规则：
     * 取影响最大的5位（1位为强度位，4位样本位），sign为样本的符号位，同时编码后的数据逢偶数为取补数。即^0xD5。编码表如下，s位符号位正数时s=1。
     * 比如pcm=3210（0000 1100 1000 1010）2
     * 1. int sign = pcm & 0x8000) >> 8;
     * 	S=1;
     * 2. 取强度位
     * 	0  0001100 10001010
     * Xs = 100
     * 3. 取高位样本
     * 	0  0001 10010001010
     * 	wxyz = 1001
     * 4. 結合以上数字
     * 	sxxxwxyz
     * 	11001001
     * 5. 逢偶位数取补数
     * 	11001001
     * 	10011100
     * @param sample
     * @return
     */

    private static byte linearToALawSample( short sample ){
        int sign;
        int exponent;
        int mantissa;
        int s;

        sign = ( ( ~sample ) >> 8 ) & 0x80;
        if (  sign != 0x80  )
        {
            sample = (short) -sample;
        }
        if ( sample > C_CLIP )
        {
            sample = C_CLIP;
        }
        if ( sample >= 256 )
        {
            exponent = (int) ALAW_COMPRESS_TABLE[( sample >> 8 ) & 0x7F];
            mantissa = ( sample >> ( exponent + 3 ) ) & 0x0F;
            s = ( exponent << 4 ) | mantissa;
        }
        else
        {
            s = sample >> 4;
        }
        s ^= ( sign ^ 0x55 );
        return (byte) s;
    }

    public static void main(String[] args) {
        /*byte[] bs=new byte[]{-1,-1,Byte.MIN_VALUE,Byte.MAX_VALUE,-21};

        int i=-21;
        int a=bs[0] & -1;
        short sample = (short)  ( bs[0]&255 | ( bs[1] ) << 8 ) ;
        log.info("sample{}",sample);
        log.info("hex{}",HexUtil.encodeHexStr(bs));
        log.info("hex{}",HexUtil.toHex(i));*/
        short v=3210;
        byte b=encode711(v);
        log.info("hex{}",HexUtil.encodeHexStr(new byte[]{b}));
    }


    public  static byte encode711(short pcm)
    {
        int sign = (pcm & 0x8000) >> 8;
        if (sign != 0) {
            pcm =(short) -pcm;    //最高位，符号位
        }
        if (pcm > C_CLIP) {
            pcm = C_CLIP;  //max=32635
        }
        int exponent = 7;
        int expMask;
        for (expMask = 0x4000; (pcm & expMask) == 0  ///bit14->14-7，找到高字节中第一个不为0的位
                && exponent>0; exponent--, expMask >>= 1) { }
        int mantissa = (pcm >> ((exponent == 0) ? 4 : (exponent + 3))) & 0x0f;
        byte alaw = (byte)(sign | exponent << 4 | mantissa);
        return (byte)(alaw^0xD5);  //11010101
    }


}
